細菌可以生電？麻省理工的這項顛覆性技術意味著啥？

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細菌在大家的印象中都是不好的東西，比如說海灘因為大腸桿菌或萵苣的含量超標的話就會關閉。但是其實有些細菌也是有用處的，像大腸桿菌這樣的細菌可以用來發電。最近麻省理工學院(MIT)的工程師們開發了一種技術，可以並測量細菌發電的能力，他們最初的設想是利用某些細菌作為燃料電池或者是凈化污水。

細菌的3D渲染圖

麻省理工學院機械工程副教授Cullen Buie和博士後Qianru Wang解釋說，他們發現在礦井、湖底和人體腸道中的微生物可以通過產生電能來生存。麻省理工學院開發的這項技術使用微流控晶元，晶元上蝕刻著一些小通道做成沙漏形狀。

一種微流體技術可以根據細菌的發電能力對其進行分類。

通過在通道上施加電壓，研究人員可以利用電泳現象，電泳是電壓對微粒施加作用力的一種技術，根據細菌的電化學活性迅速對其進行分類。

對細菌進行何種分類?

副教授Cullen Buie和博士後Qianru Wang說：「Geobacter是一種在土壤和水生沉積物厭氧條件下發現的微生物，這是第一個被發現的也是最有效的發電源。Shewanella是另一種被發現能夠發電的細菌。」

一篇發表在《科學發展》(Science advances)雜誌上的論文詳細描述了研究人員是如何測試這兩種細菌的，以及基因突變的大腸桿菌是如何利用Shewanella的細胞表面蛋白來發電的。Cullen Buie和Qianru Wang說：「我們最近在人類腸道中發現的一些新微生物如單核增多性李斯特氏菌，以及用於食品發酵或益生菌如乳球菌，它們也能發電，這也表明我們的技術適用於更廣泛的微生物。

在電化學活性方面，哪些細菌最好?

一般來說，如果被測細菌在相同的碳源和電子受體濃度下生長，其產電能力可按降序排列為，G. sulfurreducens, S. oneidensis和E. coli。

未來如何利用這項技術？

基於基因工程的進步，研究人員稱他們能夠重新編程細菌，通過將基因工具與微流體篩選(用於選擇)相結合，我們可以觀察到細胞突變，然後挑選出最佳的選擇。在美國海軍研究辦公室(Office of Naval Research)的資助下，未來的研究計劃包括創造具有複製、自我修復和生物感測等功能的活體細菌。

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